GKN Aerospace与Pratt & Whitney联手,L-DED技术将用于F135发动机大型机匣制造
RTX旗下的普惠(Pratt & Whitney)与GKN Aerospace签署了一项技术开发协议,计划通过增材制造方式生产F135发动机的全尺寸机匣。
该协议于2026年7月20日在范堡罗航展上宣布,并获得挪威国防物资局(NDMA)支持,双方为此设立了一个联合开发项目。
协议目标是在2027年推出首个演示件,并在2028年底前获得认证产品。

F135发动机是F-35 Lightning II的唯一动力装置,适用于全部三种机型F-35A、F-35B和F-35C。
普惠在2009年交付了首台生产型发动机。
到2025年,超过1300台发动机在为美国空军、海军陆战队、海军以及20个盟国的1100多架飞机提供动力。
这些发动机通过覆盖多个维修基地、32个基地和12艘舰船的后勤网络进行维护。
普惠表示,该发动机推力超过40000磅,机队总飞行小时已经突破100万。
F-35运营商一致认为,要在保持现有发动机寿命规格的前提下升级,以满足未来平台需求,因此普惠开发了发动机核心升级方案(ECU)。
ECU借鉴了海军燃料消耗降低计划的压气机和涡轮测试成果,以及空军的自适应发动机转换计划(AETP)的成果。
ECU设计为可对三种机型进行改装,与现有发动机的通用性超过60%,因此可以重复使用现有的生产和维护基础设施,而不是替换掉它们。

此次合作的核心是验证用3D打印造大型发动机机匣的可行性。
开发工作主要由GKN Aerospace位于挪威康斯堡的工厂负责,采用公司自有的、已较为成熟的激光定向能量沉积送丝工艺(L-DED w)。
目标是要造出全尺寸的部件,并且必须与现有发动机设计兼容,能够互换。
也就是说,3D打印的机匣必须再现每一个现有接口,不能通过合并或重塑零件来获得优势,工艺必须严格匹配现有图纸。
合作双方认为,这一倡议是把增材制造用到大型高性能航空发动机结构上的一次进步,由此制成的结构件很可能是该尺寸级别中首批应用于军用发动机的部件之一。
评估重点放在供应链韧性、缩短交付周期、降低材料用量以及整体生产效率上。
这一思路的实质是:在不改变任何设计的前提下,将大型金属增材制造认证到现有军用平台中,让打印版本能够替代锻造版本,而下游环节不需要重新认证发动机。
类似做法早有先例——Norsk Titanium曾为波音787生产结构性钛合金部件,其快速等离子沉积工艺被认证为同一设计的第二条生产路径,作为锻造的替代方案;在防务领域,AML3D的ARCEMY X系统在纽波特纽斯造船厂也以类似方式,用电弧增材制造用于制造和替换舰船部件,为已有规格的零件提供更快、更具韧性的来源。
时机也很重要。普惠正在扩大F135产量,生产率提升了约20%,并投资超过10亿美元用于工厂建设;同时他们在推动ECU走向生产决策,美国监管机构认为该决策最早不会早于2031年。
任何能缩短大型锻件排队时间的方法自然都有支持者。
GKN Aerospace高级副总裁Sébastien Aknouche表示,「我很高兴看到此次合作将强大的工业能力与先进的制造专业知识结合在一起。这一举措反映了我们进一步开发和工业化增材技术以应对苛刻航空航天应用的雄心。」
Pratt & Whitney F135项目副总裁Chris Johnson补充道,「该协议反映了我们持续推进技术进步以支持F135项目长期需求的专注。我们感谢与GKN Aerospace的合作,共同探索有助于未来发动机就绪的新制造方法。」


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